武衍杰 江合佩 楊伏勇

摘要： 以化學(xué)反應(yīng)原理助力“碳達(dá)峰、碳中和”為主題，運(yùn)用項(xiàng)目式教學(xué)進(jìn)行《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊的復(fù)習(xí)。以“什么是碳達(dá)峰、碳中和”“為什么提出碳達(dá)峰、碳中和”“如何實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和”三個(gè)核心問(wèn)題聚焦《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中水溶液、熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)等核心知識(shí)的遷移應(yīng)用，彰顯化學(xué)學(xué)科價(jià)值。

關(guān)鍵詞： 項(xiàng)目式學(xué)習(xí); 碳達(dá)峰、碳中和; 化學(xué)反應(yīng)原理; 真實(shí)情境; 模塊復(fù)習(xí)

文章編號(hào)： 10056629（2022）06004008

中圖分類(lèi)號(hào)： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

復(fù)習(xí)課教學(xué)承載著整合知識(shí)、提升能力的價(jià)值，但上好復(fù)習(xí)課一直是一線(xiàn)教師的難題。特別是模塊復(fù)習(xí)課一般以綜合性習(xí)題講解為主，這種方式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性難以發(fā)揮，也難以自主建構(gòu)整合知識(shí)。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)、認(rèn)識(shí)思路、學(xué)科觀念結(jié)構(gòu)化方面具有獨(dú)特價(jià)值[1]。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)倡導(dǎo)學(xué)生綜合利用所學(xué)知識(shí)解決陌生、復(fù)雜的問(wèn)題，項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中學(xué)生調(diào)用結(jié)構(gòu)化的學(xué)科知識(shí)和技能、學(xué)科思維方式以及學(xué)科價(jià)值觀念解決項(xiàng)目問(wèn)題，形成能夠遷移應(yīng)用的解決一類(lèi)問(wèn)題的思路和模型。本文以項(xiàng)目式教學(xué)的形式對(duì)高中《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊的復(fù)習(xí)進(jìn)行探索。

1 項(xiàng)目教學(xué)主題分析

采用項(xiàng)目式教學(xué)進(jìn)行模塊復(fù)習(xí)的關(guān)鍵是尋找合適的項(xiàng)目主題涵蓋模塊核心內(nèi)容?！痘瘜W(xué)反應(yīng)原理》模塊的核心內(nèi)容包括水溶液、熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)等知識(shí)。該模塊設(shè)置的目的在于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)化學(xué)變化所遵循的基本原理，初步形成關(guān)于物質(zhì)變化的科學(xué)觀念，了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化所遵循的規(guī)律，贊賞運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理對(duì)科學(xué)技術(shù)和人類(lèi)文明所起的重要作用[2]。因此復(fù)習(xí)重點(diǎn)在于提升學(xué)生從原理層面對(duì)化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)的、本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的社會(huì)價(jià)值。提出以化學(xué)反應(yīng)原理助力“碳達(dá)峰、碳中和”為主題進(jìn)行模塊復(fù)習(xí)具有如下優(yōu)勢(shì)：

（1） “碳達(dá)峰、碳中和”是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，需要共同關(guān)注。特別是化學(xué)技術(shù)驅(qū)動(dòng)“碳達(dá)峰、碳中和”是化學(xué)人必須思考的問(wèn)題，這一主題可以體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科價(jià)值，激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

（2） 從化學(xué)視角對(duì)“碳達(dá)峰、碳中和”這一素材解構(gòu)可聚焦《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊的核心內(nèi)容。如實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的化學(xué)路徑包括對(duì)CO2進(jìn)行溶劑吸收、轉(zhuǎn)化利用等，而這些技術(shù)手段與熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)等內(nèi)容密切相關(guān)，可滿(mǎn)足整合模塊知識(shí)的要求。

（3） 該項(xiàng)目主題可在學(xué)生的深度參與中潛移默化地提升科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感。如教學(xué)中針對(duì)“為什么提出碳達(dá)峰、碳中和”并不是直接呈現(xiàn)CO2過(guò)量排放帶來(lái)的系列問(wèn)題，而是以具體探究“珊瑚礁的形成、消失與保護(hù)”任務(wù)為切入點(diǎn)，讓學(xué)生結(jié)合水溶液相關(guān)知識(shí)通過(guò)證據(jù)推理認(rèn)同“碳達(dá)峰、碳中和”提出的意義。

2 項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)

結(jié)合模塊復(fù)習(xí)要求，制定具體目標(biāo)：

（1） 通過(guò)深度參與化學(xué)反應(yīng)原理助力“碳達(dá)峰、碳中和”項(xiàng)目，體會(huì)化學(xué)學(xué)科在解決全球環(huán)境問(wèn)題中的重要價(jià)值，增強(qiáng)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣和社會(huì)責(zé)任感。

（2） 通過(guò)為什么提出“碳達(dá)峰、碳中和”任務(wù)，結(jié)合“水溶液”相關(guān)知識(shí)探究“珊瑚礁形成、消失、保護(hù)”問(wèn)題，形成系統(tǒng)化、有序化的水溶液體系分析的一般思路。

（3） 通過(guò)如何實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”任務(wù)，結(jié)合熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)等相關(guān)知識(shí)探析化學(xué)溶劑吸收法、化學(xué)轉(zhuǎn)化利用法（非電化學(xué)轉(zhuǎn)化），建構(gòu)工業(yè)生產(chǎn)條件選擇問(wèn)題的一般思路。

（4） 結(jié)合熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)相關(guān)知識(shí)探析化學(xué)轉(zhuǎn)化利用法（電化學(xué)轉(zhuǎn)化），鞏固并優(yōu)化電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型，形成真實(shí)情境下分析物質(zhì)轉(zhuǎn)化問(wèn)題的思維模型。

3 項(xiàng)目任務(wù)及教學(xué)流程

遵循“是什么、為什么、怎么辦”的問(wèn)題解決邏輯，將整個(gè)項(xiàng)目拆解為五個(gè)核心任務(wù)，分3個(gè)課時(shí)完成，各課時(shí)既具綜合性又有側(cè)重點(diǎn)，合力解決“碳達(dá)峰、碳中和”問(wèn)題。如課時(shí)3重點(diǎn)指向“電化學(xué)”內(nèi)容復(fù)習(xí)，但在項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中又涉及熱力學(xué)計(jì)算、動(dòng)力學(xué)分析、電解質(zhì)溶液知識(shí)等。整個(gè)項(xiàng)目在一個(gè)真實(shí)而有意義的主題下，打通了單元與單元間的界限，實(shí)現(xiàn)了模塊內(nèi)綜合。教學(xué)流程如圖1所示。

4 項(xiàng)目實(shí)施及學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果

4.1 什么是碳達(dá)峰、碳中和——了解碳達(dá)峰、碳中和的概念及提出背景

[情境導(dǎo)入]結(jié)合視頻或新聞引出“碳達(dá)峰、碳中和”項(xiàng)目主題（見(jiàn)圖2），提出問(wèn)題“關(guān)于碳達(dá)峰、碳中和”你想了解什么？”，確定項(xiàng)目框架。

[學(xué)生匯報(bào)]遵循陌生問(wèn)題解決邏輯，主要了解“什么是‘碳達(dá)峰、碳中和”“為什么提出‘碳達(dá)峰、碳中和”“如何實(shí)現(xiàn)‘碳達(dá)峰、碳中和”等問(wèn)題。

[資料支持]提供主題相關(guān)資料[3]。

[學(xué)生]閱讀資料，了解主題背景及相關(guān)概念。

[教師過(guò)渡]近年來(lái)CO2過(guò)量排放引發(fā)了系列災(zāi)難： 極端天氣、冰川消融、永久凍土層融化、珊瑚礁死亡等，“碳達(dá)峰、碳中和”就是在這樣的背景下提出的?？赡軉渭兊卣f(shuō)這些問(wèn)題，大家還不能真正建立兩者之間的關(guān)聯(lián)，下面以珊瑚礁死亡為例，體會(huì)“碳達(dá)峰、碳中和”提出的迫切性。

4.2 為什么提出碳達(dá)峰、碳中和——探究珊瑚礁的形成、消失與保護(hù)

[教師提問(wèn)]珊瑚礁是珍貴的海洋資源，可以帶來(lái)多種利益： 提供食物、支撐旅游、保護(hù)海岸等。其形成主要依賴(lài)珊瑚蟲(chóng)的鈣化作用形成石灰石外殼。海洋中的碳循環(huán)路徑如圖3所示，試用化學(xué)用語(yǔ)解釋珊瑚礁的形成。

[學(xué)生匯報(bào)]（1）海洋中存在Ca2+和CO2-3可直接生成CaCO3（Ca2++CO2-3CaCO3↓）;（2）從圖3可知鈣化作用生成CaCO3的同時(shí)還會(huì)生成CO2，存在反應(yīng)Ca2++2HCO-3CaCO3↓+CO2↑+H2O。

[教師追問(wèn)]上述兩個(gè)過(guò)程都能生成碳酸鈣，以哪一個(gè)反應(yīng)為主呢？已知正常海水pH為8.0～8.3，海水中含碳元素微粒分布如圖4所示，判斷哪一個(gè)為主反應(yīng)，并嘗試從平衡移動(dòng)的角度解釋該反應(yīng)為什么能夠發(fā)生？2F2A3059-57A6-4BF8-AB81-9286B84CB502

[學(xué)生討論匯報(bào)]海水中可能存在的平衡關(guān)系如表1所示。由圖4知，正常海水中HCO-3含量最多，因此鈣化作用主要與HCO-3相關(guān)。從反應(yīng)結(jié)果來(lái)看，要形成碳酸鈣，必有Ca2++CO2-3CaCO3（s）平衡，該過(guò)程會(huì)造成溶液中CO2-3濃度減小，進(jìn)而使HCO-3 CO2-3+H+平衡向右移動(dòng)，造成溶液中H+濃度增大，從而發(fā)生H++HCO-3CO2↑+H2O過(guò)程（也有學(xué)生認(rèn)為H+濃度增大使H2CO3HCO-3+H+平衡逆向移動(dòng)）?？偟膩?lái)看是微觀的平衡移動(dòng)引發(fā)宏觀反應(yīng)，表現(xiàn)為珊瑚礁形成，因此總的主反應(yīng)為Ca2++2HCO-3CaCO3↓+CO2↑+H2O。

[初步建構(gòu)分析思路]海水為復(fù)雜水溶液體系，同學(xué)們分析了體系中存在的微粒及微粒間作用，根據(jù)信息找到各類(lèi)平衡的主次關(guān)系，并根據(jù)宏觀反應(yīng)結(jié)果（沉淀和氣體）逆推了微觀的平衡移動(dòng)過(guò)程，其實(shí)這正是分析復(fù)雜水溶液體系的一般思路： 物質(zhì)（微粒）→微粒間相互作用→微粒種類(lèi)或數(shù)量的變化→宏觀現(xiàn)象，推理路徑之間相互印證，既能順向推理也能逆向推理。

[教師追問(wèn)]反應(yīng)Ca2++2HCO-3CaCO3↓+CO2↑+H2O的發(fā)生除了從定性角度理解，還能否從定量角度說(shuō)明呢？[H2CO3 Ka1=10-6.51， Ka2=10-10.33; Ksp（CaCO3）=2.5×10-9]

[學(xué)生匯報(bào)]定量角度需計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)K，根據(jù)已知數(shù)據(jù)可知K=Ka2/（Ksp×Ka1）=4×104.18，可見(jiàn)反應(yīng)的平衡常數(shù)很大（濃度允許范圍內(nèi)），說(shuō)明Ca2+、 HCO-3在混合體系中很容易發(fā)生反應(yīng)。

[師生歸納，優(yōu)化認(rèn)識(shí)思路]如圖5所示，注意微粒間作用的主次關(guān)系，另外分析微粒種類(lèi)和數(shù)量的變化既可以有定性視角也可以有定量視角。

[認(rèn)識(shí)思路運(yùn)用]通過(guò)分析可知，珊瑚礁的形成主要與Ca2+、 HCO-3有關(guān)，請(qǐng)同學(xué)們利用上述認(rèn)識(shí)思路分析為什么CO2排放量增多時(shí)，珊瑚礁會(huì)破壞？

[學(xué)生討論匯報(bào)1]首先分析體系中的微粒及存在的相互作用（同表1），當(dāng)有過(guò)量CO2介入體系，平衡

被打破。由于CO2含量增加，H2CO3兩步電離平衡向右移動(dòng)，造成CO2-3和H+濃度升高，會(huì)對(duì)CaCO3（s）

Ca2++CO2-3這一平衡產(chǎn)生兩個(gè)不同的作用結(jié)果，CO2-3濃度升高使平衡逆向移動(dòng)，利于珊瑚礁的形成，

但H+濃度若大幅升高，又會(huì)結(jié)合CO2-3使平衡正向移動(dòng)，珊瑚礁溶解。

[學(xué)生討論匯報(bào)2]通過(guò)主次關(guān)系可知，H2CO3的第一步電離肯定大于第二步電離，所以H+濃度變化肯定遠(yuǎn)大于CO2-3濃度變化，因此少量增加CO2可能利于鈣化作用，但CO2含量若大幅度增加就會(huì)使珊瑚礁溶解，即CaCO3+CO2+H2O

Ca2++2HCO-3。

[教師總結(jié)并提問(wèn)]我們利用水溶液分析思路證明了珊瑚礁的生存與大氣CO2含量密切相關(guān)，據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，海水的pH本世紀(jì)末預(yù)計(jì)達(dá)到7.8，屆時(shí)珊瑚礁有可能消失[4]。保護(hù)珊瑚礁迫在眉睫，“碳達(dá)峰、碳中和”勢(shì)在必行！談?wù)勎覀儜?yīng)如何保護(hù)珊瑚礁？

[學(xué)生匯報(bào)]保護(hù)珊瑚礁的關(guān)鍵是減少CO2的排放量： 一方面是從源頭上停止或減少CO2的排放，如節(jié)能減排或擴(kuò)大利用無(wú)碳、低碳新能源等;另一方面是從終端入手，對(duì)排放的CO2進(jìn)行捕集、封存或再利用。

4.3 如何實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和——探析化學(xué)溶劑吸收法、化學(xué)轉(zhuǎn)化利用法（非電化學(xué)轉(zhuǎn)化）

[教師過(guò)渡]上節(jié)課大家談了助力“碳達(dá)峰、碳中和”的措施。但是從現(xiàn)實(shí)考慮，我國(guó)短時(shí)間內(nèi)很難改變能源結(jié)構(gòu)，而植樹(shù)造林對(duì)于CO2含量的改變也很難立竿見(jiàn)影。CO2的捕捉或再利用是可以考慮的辦法，基于CO2性質(zhì)，應(yīng)如何捕捉CO2？

[學(xué)生匯報(bào)]CO2是酸性氧化物，可利用堿性溶劑吸收。

[教師提問(wèn)]目前，NH3（l）和（NH4）2CO3（aq）是常用工業(yè)捕碳劑，其中（NH4）2CO3（aq）與CO2可發(fā)生反應(yīng)（NH4）2CO3（aq）+H2O（l）+CO2（g）

2NH4HCO3（aq），不同溫度下，（NH4）2CO3與CO2在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)的關(guān)系如圖6所示，判斷該反應(yīng)的熱效應(yīng)及利于反應(yīng)自發(fā)的溫度條件。

[學(xué)生匯報(bào)1]由于反應(yīng)的△S<0，反應(yīng)要想自發(fā)則△G=△H-T△S<0，故△H<0，且反應(yīng)在低溫條件下有利。

[學(xué)生匯報(bào)2]也可由圖6判斷，反應(yīng)在T3溫度下平衡，繼續(xù)升溫CO2濃度升高，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，故△H<0。

[教師追問(wèn)]利用該反應(yīng)捕捉CO2，應(yīng)如何提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率？

[學(xué)生匯報(bào)]反應(yīng)是一個(gè)放熱且氣體系數(shù)減小的反應(yīng)，可采取降低溫度、增大體系壓強(qiáng)（增大CO2濃度）或提高碳酸銨濃度、及時(shí)更換吸收劑（分離碳酸氫銨）等方法。

[教師追問(wèn)]低溫可提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率，在實(shí)際吸收過(guò)程中是不是溫度越低越好？

[學(xué)生匯報(bào)]實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)要考慮成本，所以除了關(guān)注平衡轉(zhuǎn)化率，還要關(guān)注反應(yīng)時(shí)間，即考慮單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率。實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)可能等不到平衡，這就需要增大反應(yīng)速率以提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。因此CO2吸收過(guò)程，雖然降溫可增大平衡轉(zhuǎn)化率，但也會(huì)降低反應(yīng)速率，所以要綜合兩方面因素來(lái)選擇溫度。

[建構(gòu)分析模型]見(jiàn)圖7。

[教師提問(wèn)]上述分析模型指導(dǎo)我們解決實(shí)際工業(yè)問(wèn)題時(shí)既要考平衡態(tài)、又要考慮非平衡態(tài)（速率），據(jù)此請(qǐng)思考圖6中CO2濃度為什么先降低后升高？

[學(xué)生討論匯報(bào)1]從T1～T3區(qū)間，是反應(yīng)建立平衡的過(guò)程，升高溫度，反應(yīng)速率加快，一定時(shí)間內(nèi)CO2捕獲量隨溫度的升高而提高;T3溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡，繼續(xù)升高溫度，由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，平衡逆向移動(dòng)，相同時(shí)間內(nèi)CO2捕獲量隨溫度的升高而降低。2F2A3059-57A6-4BF8-AB81-9286B84CB502

[學(xué)生討論匯報(bào)2]如果該反應(yīng)使用了催化劑，T1～T3區(qū)間的變化也存在溫度升高、催化劑活性升高的可能，同理T3～T5段也存在溫度過(guò)高催化劑活性降低的可能。

[學(xué)生討論匯報(bào)3]T3～T5區(qū)間也存在溫度過(guò)高體系發(fā)生其他副反應(yīng)的可能。

[師生歸納]對(duì)于一個(gè)實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題，要從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)角度建立平衡前、平衡態(tài)、平衡后等不同的分析區(qū)間，要特別注意溫度這一因素的影響，具體分析思路如圖8所示。

[教師提問(wèn)]利用NH3（l）或（NH4）2CO3（aq）捕碳可能存在什么問(wèn)題？

[學(xué)生匯報(bào)]產(chǎn)物NH4HCO3不穩(wěn)定，比如用其作為化肥，進(jìn)入土壤后又發(fā)生分解，導(dǎo)致CO2再次逸出到大氣中;氨水吸收和再生時(shí)易揮發(fā);氨水吸收劑存在安全性問(wèn)題，如運(yùn)行中泄漏、爆炸等。

[教師過(guò)渡和設(shè)疑]除了這種方法外科學(xué)家還試圖利用化學(xué)反應(yīng)，將排放的CO2轉(zhuǎn)化為各種工業(yè)原料，既解決CO2排放超標(biāo)又緩解能源短缺問(wèn)題。如以CO2、 H2為原料通過(guò)磷化硼納米顆粒作為催化劑合成CH3OH[CO2（g）+3H2CH3OH（g）+H2O（g） △H=-49.5kJ/mol]，反應(yīng)歷程如圖9所示。試對(duì)該催化劑進(jìn)行評(píng)價(jià)。

[學(xué)生匯報(bào)]生成CO和HCHO的活化能遠(yuǎn)高于生成甲醇，因此該催化劑可減少副反應(yīng)（CO、 HCHO），對(duì)甲醇具有高選擇性;催化劑大大降低反應(yīng)的活化能，加快合成CH3OH的速率;納米顆粒有利于反應(yīng)物的吸附。

[教師追問(wèn)]該方法要想投入生產(chǎn)，必須進(jìn)一步提高甲醇產(chǎn)量，針對(duì)該方法，未來(lái)可在哪些方面繼續(xù)深入研究？

[學(xué)生討論匯報(bào)]投入生產(chǎn)，必須進(jìn)一步加快單位時(shí)間內(nèi)甲醇產(chǎn)量，從動(dòng)力學(xué)機(jī)理角度分析，*CO+*OH+*H*CO+*H2O是反應(yīng)的決速步驟，欲加快總反應(yīng)速率，應(yīng)設(shè)計(jì)能進(jìn)一步降低決速步驟活化能的催化劑;此外從熱力學(xué)角度分析該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，因此還應(yīng)設(shè)計(jì)低溫條件下催化性能高的催化劑。

[教師評(píng)價(jià)與認(rèn)識(shí)思路建構(gòu)]非常好，通過(guò)這幾個(gè)問(wèn)題的復(fù)習(xí)，大家學(xué)會(huì)了從熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)兩個(gè)角度思考問(wèn)題，大家的分析與科學(xué)家不謀而合，也期待大家未來(lái)在這一領(lǐng)域貢獻(xiàn)自己的力量。針對(duì)非均相催化反應(yīng)歷程的研究，可形成如圖10的分析思路。

4.4 如何實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和——探析化學(xué)轉(zhuǎn)化利用法（電化學(xué)轉(zhuǎn)化）

[教師過(guò)渡]CO2排放超標(biāo)問(wèn)題是全球性的，任何單一技術(shù)都不可能解決全部問(wèn)題，新技術(shù)、新思路正在不斷涌現(xiàn)。近年來(lái)又有科學(xué)家運(yùn)用電化學(xué)方法將CO2轉(zhuǎn)化為可利用的有機(jī)物（圖11）。

[教學(xué)設(shè)計(jì)]說(shuō)明： 課題組已將該方法設(shè)計(jì)成完整的項(xiàng)目式教學(xué)并實(shí)施，供本課時(shí)參考[6]。但要注意本課時(shí)教學(xué)應(yīng)著力于電化學(xué)裝置的設(shè)計(jì)，鞏固電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型。當(dāng)然若課時(shí)允許教師也可引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)真實(shí)情境下分析物質(zhì)轉(zhuǎn)化問(wèn)題的思維模型（圖12），實(shí)現(xiàn)模塊核心知識(shí)的再應(yīng)用。

5 教學(xué)效果及反思

5.1 項(xiàng)目式教學(xué)能靈活實(shí)現(xiàn)不同層次教學(xué)內(nèi)容的整合

項(xiàng)目式教學(xué)需要學(xué)生整合多方面知識(shí)解決問(wèn)題，而知識(shí)的整合是多層次的，可以是單個(gè)或多個(gè)章節(jié)知識(shí)的整合、單個(gè)或多個(gè)模塊知識(shí)的整合，甚至可以是跨學(xué)科知識(shí)的整合。因此根據(jù)教學(xué)目的，教師可以設(shè)計(jì)針對(duì)不同層次教學(xué)內(nèi)容整合的項(xiàng)目主題供學(xué)生探究，提升知識(shí)運(yùn)用能力。本項(xiàng)目結(jié)束后，很多學(xué)生表示對(duì)該模塊的理解有了更高的站位和視野： 原來(lái)認(rèn)為電化學(xué)內(nèi)容與熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、水溶液沒(méi)有關(guān)聯(lián)，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)一個(gè)真實(shí)的電池設(shè)計(jì)問(wèn)題就可以把這些內(nèi)容有邏輯地聯(lián)系在一起，因此在解決與反應(yīng)原理有關(guān)的真實(shí)問(wèn)題時(shí)要“俯看”整個(gè)模塊內(nèi)容，多思考內(nèi)容間的關(guān)聯(lián)。這也促使我們思考項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐是否應(yīng)考慮結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)針對(duì)不同層次教學(xué)內(nèi)容整合的項(xiàng)目式主題，以提升學(xué)生在不同階段的知識(shí)運(yùn)用能力。

5.2 項(xiàng)目式教學(xué)能形成更具穩(wěn)定性和遷移價(jià)值的認(rèn)識(shí)方式

項(xiàng)目式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的深度投入和體驗(yàn)，使學(xué)生形成的認(rèn)識(shí)方式更具穩(wěn)定性和遷移價(jià)值。例如學(xué)生在探析“化學(xué)溶劑吸收法”原理的過(guò)程中形成的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)思維能快速遷移到“曲線(xiàn)分析”問(wèn)題中，甚至在后續(xù)跨情境的“催化劑研究方向”問(wèn)題上，也能從熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)兩個(gè)角度考慮，可見(jiàn)通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)學(xué)生分析同質(zhì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)方式趨于穩(wěn)定。

5.3 項(xiàng)目式教學(xué)的任務(wù)設(shè)計(jì)既要關(guān)注現(xiàn)實(shí)意義又要指向?qū)W科核心內(nèi)容的應(yīng)用

項(xiàng)目任務(wù)的設(shè)計(jì)是項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。一方面，任務(wù)的設(shè)計(jì)必須具有現(xiàn)實(shí)意義，提出的學(xué)科問(wèn)題確實(shí)是項(xiàng)目推進(jìn)必須要解決的問(wèn)題，避免情境與任務(wù)之間“兩張皮”，這樣學(xué)生才感興趣;另一方面項(xiàng)目任務(wù)的解決必須調(diào)用學(xué)科核心內(nèi)容，特別是在高考?jí)毫ο拢M(jìn)行科普式項(xiàng)目式教學(xué)，難以被一線(xiàn)教師接納。本項(xiàng)目聚焦《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊核心內(nèi)容，同時(shí)問(wèn)題設(shè)計(jì)關(guān)照了高考的重難點(diǎn)內(nèi)容。但項(xiàng)目使用過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)不足，項(xiàng)目任務(wù)定性分析的多，定量計(jì)算的少，這是后續(xù)需改進(jìn)的地方。

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